一种用于直线电机的冷却系统及直线电机技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于直线电机的冷却系统及直线电机，涉及电机散热技术领域，包括：动子，其包括电机硅钢片，所述电机硅钢片的底部连接有铁芯，所述铁芯上缠绕有线圈绕组；所述电机硅钢片的顶部设有液冷板，所述电机硅钢片与所述液冷板的接触面之间设有导热界面材料，所述液冷板的内部设置有散热鳍片，且所述散热鳍片形成有供冷却介质流动的流道，所述液冷板的内部设置有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述散热鳍片形成的流道贯通。本实用新型专利技术能改善平板直线电机内部绕组的散热情况，降低电机绕组温度。降低电机绕组温度。降低电机绕组温度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直线电机的冷却系统及直线电机


[0001]本技术涉及电机散热
，具体涉及一种用于直线电机的冷却系统及直线电机。

技术介绍

[0002]永磁直线电机具有高推力密度、高加速度、高速、高精度、高效率等显著优点，广泛应用于高精度数控设备、光刻机等应用场合。
[0003]为了提高推力密度，实现高加速度运行，通常需要施加较大的电流密度，就会产生较大的损耗，这些损耗作为热源使得电机的温度迅速升高，有可能会超过电机绕组绝缘的温升限度或者永磁体材料的温升限度，如果不采取措施进行保护和预防，高温很可能会导致电机的绝缘材料老化，结构变形，永磁材料退磁或失磁，导致电机绕组和背铁中最热点的建立和扩散，使电机彻底损坏，无法运行。故在电机设置冷却系统是十分必要的，可以起到抑制电机的温升，提高电机不同工况下的过载能力和持续输出推力，保证其安全运行的作用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的直线电机散热能力不足问题，本技术提供一种用于直线电机的冷却系统及直线电机，能够提高直线电机的散热效率及运行效率。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种用于直线电机的冷却系统，其包括：
[0007]动子，其包括电机硅钢片，所述电机硅钢片的底部连接有铁芯，所述铁芯上缠绕有线圈绕组；所述电机硅钢片的顶部设有液冷板，所述电机硅钢片与所述液冷板的接触面之间设有导热界面材料，所述液冷板的内部设置有散热鳍片，且所述散热鳍片形成有供冷却介质流动的流道，所述液冷板的内部设置有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述散热鳍片形成的流道贯通。
[0008]如上所述的用于直线电机的冷却系统，进一步的，所述液冷板与所述电机硅钢片之间为面接触。
[0009]如上所述的用于直线电机的冷却系统，进一步的，所述液冷板的顶端设置有盖板，所述液冷板的底端设置有底板，所述盖板和所述底板之间设置所述散热鳍片。
[0010]如上所述的用于直线电机的冷却系统，进一步的，所述进液口和所述出液口分别设置在所述盖板的侧面上。
[0011]如上所述的用于直线电机的冷却系统，进一步的，所述散热鳍片的横截面积为几字形、三角形、波浪形、多孔形或锯齿形的一种。
[0012]如上所述的用于直线电机的冷却系统，进一步的，供冷却介质流动的流道形成有多个平行设置的单元流道，进液口侧的单元流道和出液口侧的单元流道数量相同，且单元流道的进液口侧和出液口侧分别对应与所述进液口和所述进液口相连通。
[0013]如上所述的用于直线电机的冷却系统，进一步的，所述单元流道设置在同一水平面上，且所述单元流道设置为直线型流道。
[0014]如上所述的用于直线电机的冷却系统，进一步的，供冷却介质流动的流道为U型折返流道。
[0015]如上所述的用于直线电机的冷却系统，进一步的，所述导热界面材料为导热硅脂；所述冷却介质为水；所述液冷板采用铝合金材质。
[0016]一种带有如上所述的冷却系统的直线电机，其还包括和所述动子相互配合的定子，所述动子滑动设置于所述定子中，所述定子包括磁钢和导轨，所述磁钢沿所述导轨的长度方向铺设。
[0017]本技术与现有技术相比，其有益效果在于：本技术结合对电机的几何参数、电磁性能及运行工况的研究，设计了一种与直线电机相匹配的可拆装式液冷板，其中，将液冷板安装在电机硅钢片上，其中液冷板底板侧设有导热界面材料，用来减少器件面接触过程中的热阻，强化热量的有效传递。液冷板将源自线圈绕组的巨大热量间接传递给封闭在循环管路中的冷却介质，通过冷却介质将热量带走。冷却介质从进液口进入液冷板，流经安装在冷板上的散热鳍片之后从出液口流出，带走热量。流出冷液板的冷却介质经外部冷却系统冷却后再被送入冷液板中循环冷却。
[0018]一方面，由于液冷板内部设有多组扩展表面的结构(散热鳍片)、较小的冷却通道当量直径和采用有利于增强对流换热的肋表面几何形状等能大大提高热量交换的密度。另一方面，使用的冷却介质如水、油等对流换热系数要比普通空气大很多。故液冷板能非常高效地将绕组组件在工作时产生的欧姆热从绕组组件中带走。
[0019]其中，考虑到电机的复杂工作模式，在电机出于低负载、低速等低性能模式时，可以将液冷板拆卸，提高用能效率；而在电机出于高负载、高精度、高加速度等高性能模式时，液能板将能很好地解决热失控的问题，保证电机可靠地运行，且快拆装的液冷板设计也进一步降低了用机、装配等方面的难度与成本。综上所述，该冷却系统能使电机即使长期运行也不容易产生热量堆积，实现电机轻量化和微型化的要求。此外，本散热结构简单，方便拆装，具有节能、成本低等优势。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术实施方式的三维示意图；
[0022]图2为本技术实施方式中动子的爆炸视图；
[0023]图3为本技术实施方式中动子的剖视图；
[0024]图4为本技术实施方式中液冷板的爆炸图；
[0025]图5为本技术实施方式中液冷板的局部视图；
[0026]图6为本技术实施方式中散热鳍片的三维视图；
[0027]图7为本技术实施方式中液冷板中冷却介质流动的二维俯视图；
[0028]图8为本技术实施方式中液冷板中冷却介质流动的二维侧视图；
[0029]附图表示：1、盖板；2、液冷板；3、电机硅钢片；4、导热硅脂；5、底板；6、动子；7、定子；8、线圈绕组；9、铁芯；10、固定螺丝；11、散热鳍片；12、转换接头；13、导轨；14、磁钢；15、软胶水管；16、蓄水凹槽；17、回流凹槽；18、进液口；19、出液口。
具体实施方式
[0030]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0031]实施例：
[0032]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，本技术实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于直线电机的冷却系统，其特征在于，包括：动子，其包括电机硅钢片，所述电机硅钢片的底部连接有铁芯，所述铁芯上缠绕有线圈绕组；所述电机硅钢片的顶部设有液冷板，所述电机硅钢片与所述液冷板的接触面之间设有导热界面材料，所述液冷板的内部设置有散热鳍片，且所述散热鳍片形成有供冷却介质流动的流道，所述液冷板的内部设置有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述散热鳍片形成的流道贯通。2.根据权利要求1所述的用于直线电机的冷却系统，其特征在于，所述液冷板与所述电机硅钢片之间为面接触。3.根据权利要求1所述的用于直线电机的冷却系统，其特征在于，所述液冷板的顶端设置有盖板，所述液冷板的底端设置有底板，所述盖板和所述底板之间设置所述散热鳍片。4.根据权利要求3所述的用于直线电机的冷却系统，其特征在于，所述进液口和所述出液口分别设置在所述盖板的侧面上。5.根据权利要求1所述的用于直线电机的冷却系统，其特征在于，所述散热鳍片的横截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炜华，王长宏，杨光，李茂生，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：